一个低压uc3843反激电源电路分解分析(一)

我们来研究一个3843做的低压反激电源,我用低压主要是为了安全,而且方便测试。低压整明白后我们再玩高压。电路图如下:

为了更好的消化电路工作原理,我计划把电路分解,分别搭建并测试波形。

实验一

一、我把滤波电路、变压器部分全部去掉、mos的漏极悬空,看看启动情况:

1、我们来看看IC启动时的工作状态。我测IC的7脚(黄色)和4脚(青色),上电后得到下面4张波形。第1张图是10ms的,为整体波形;第2张1ms,是放大的局部波形;第3、4张50us,继续放大,此时第4脚震荡的始末看得清清楚楚。

我们知道UC3843的启动电压为8.5V+,关闭电压为7.6V。30V的VCC经过R1给C8充电,电压逐步上升,达到8.5V后,3843开始工作。3843工作后,消耗C8的电量,电压下降,低于7.6V后IC停止工作。C8又开始充电,电压开始上升,再次达到8.5V,周而复始。

【新手坑】因为这个是IC的启动电路,本来就是让IC工作一会就行,因为启动后,变压器的辅助绕组会取代C8给IC供电。我当初特别不明白的是:所有的资料都强调3843的7脚启动电压,这个IC的7脚明明是和R5,R3并联的呀,电压肯定够呀?要那个C8干啥呀?去了C8还不启动,真奇怪。其实,3843要工作,需要一定的工作电流的,大概10mA左右。30V经过R1,电流直接被拉到3mA了,IC根本不能工作。其实C8的作用是存储和释放让3842能工作的电流更加确切。

2、接着,我测IC的4脚(黄色)、6脚(青色),mos的G极(紫色),看看4脚的震荡锯齿波、6脚的PWM控制波、mos的G极控制波如何协同工作的:

我发现在这种电路情况下,PWM的占空比非常高,在90%左右。另外IC的6脚输出电压和mos的G极电压是一致的,说明22Ω的R7上面没有压降。

3、然后,我测IC的4脚(黄色)、3脚(青色)、2脚(紫色)、6脚(蓝色) ,看看电压、电流反馈脚是如何协同工作的:

因为3843的2脚(FB)高于2.5V或者3脚(Isense)电压高于1V,就会让PWM变成低电平,关断mos。上面这个波形可以看出,此局部电路状态下,2脚(紫色)和3脚(青色)都远低于2.5V和1V,PWM一直工作在最大的占空比状态下。


实验二

二、把上面电路图的mos源极直接连上电路输入端VCC,看看mos工作状态和过流保护。

1、看看这种电路下IC的启动状态。我测IC的7脚(黄色)和4脚(青色),上电后得到下面4张波形。第1张图10ms,为整体波形;第2张1ms,为放大的局部波形;第3张50us,为起振的开始波形,第4张50u,为起振结束波形。我们对比发现,和实验一相比,IC的启动和工作周期都差不多,不过电容电压波动变小了一些,震荡波也不是那么干净了。

2、继续测3843的4脚(黄色)、6脚(蓝色)。我们惊奇的发现:这种电路条件下,6脚的PWM波型大部分处于低电平状态,mos大部分时间处于关闭状态。我们发现mos刚被开通,马上就被关闭了。

3、到底什么原因呢?我们知道3842是通过2脚(FB)电压反馈和3脚(Isense)电流反馈来控制PWM输出的。首先,我们先看看FB的影响:下图是4脚(黄色)、6脚(青色),2脚(紫色 )的波型。时间刻度是1uS。我们看到PWM高电平刚起来,FB就达到了2.8V,关闭了高电平。

然后,我们再看看下图:黄青色还是4、6脚波形,紫色为3脚(Isense)的波形。可以看到mos被打开那一瞬间,3脚的电压也超过了1V,随后下降。

那到底是3脚关了mos还是2脚关了mos呢?到现在还看不明白,以后再分析。

4、接下来我们看看mos的工作状态如何。我测mos的D极(青色),mos的G极(紫色)得到如下波形:可以看到mos开通正常,但在关闭的时候不太干净,有一些抖动。

我们可以得出结论,在此电路状态下,3843输出最小占空比。mos管大部分时间处于关闭状态。不过有个不好的情况发生,我发现mos管的温度比较高,我初步判断是mos关闭不干净造成的原因。

接下来我们会继续做实验,逐步把变压器初级绕组安装上、辅助绕组安装上、次级绕组部分的电路安装上,分别做实验。

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  • dy-pAGq5jd6 2022-11-23 06:45
    C8是启动电容
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  • dy-pAGq5jd6 2022-11-23 06:44
    C8的作用说说我的补充,应该在电路没启动前,第七脚电源脚的阻抗比较大,所以电压能往上抬到8.5伏以上,然后启动,启动时需要的电流大,这时电容就开始放电,完成启动。
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  • 华北一洲 2022-02-17 16:12
    尤其是那个启动电容分析的很透彻,明明有分压电阻为啥还要有个电解电容,这就是关键!
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  • 闪耀的空白 2021-05-03 19:17
    分析的不错
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  • apaqi0 2021-03-09 22:36
    厉害。
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  • 力源数码 2021-02-26 18:19
    兰总厉害。
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  • 老矿石 2021-02-23 15:06
    厉害!
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  • znz23456 2021-01-06 17:16
    兰总,细致!
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  • 刘大溪 2021-01-06 11:37
    大开眼界,真是好文
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  • 郑荟民 2021-01-05 13:30
    兰总,牛
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  • dmxfeng 2021-01-05 10:54
    期待继续
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  • 星球测评 2021-01-05 09:58
    厉害!!!!
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  • 心中有冰 2021-01-05 09:51
    能如此细致入微的去从波形与原理探寻电源,兰总厉害了
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  • Ho 2021-01-05 09:32
    兰总威武
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  • yueyunno1 2021-01-05 09:01
    牛逼了
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  • 初壹Chuyi 2021-01-05 01:12
    学习了,谢谢!
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  • 杜佐兵 2021-01-04 23:49
    兰总很厉害
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  • 刘栢煌 2021-01-04 23:39
    6得飞起
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  • Porterer 2021-01-04 22:35
    兰总威武
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  • 凯风自南 2021-01-04 22:12
    厉害
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